太阳风主要由什么组成
太阳风的物质构成
氢和氦是太阳风的两大主要成分。这两种元素也占太阳化学成分的98%。
太阳风是由等离子体制成的。强烈的热量作用下,电子开始偏离它们曾经绕行的原子核。这产生了等离子体,这是一种物质相,包括自由放射电子和它们留下的原子核的混合物。两者都携带电荷:漫游电子带负电,而那些被遗弃的核带有正电荷。
太阳风是一个术语,用来描述太阳持续发射的无限粒子流,如电子和质子。太阳风由来自太阳日冕的等离子体组成,当太阳光被遮挡,例如在日食期间太阳风就能被看到。
太阳风的速度可以达到每小时900公里,它的速度随着太阳粒子体积峰值和大耀斑期间太阳的磁场而变化。日冕洞上方的太阳风最大,在那里太阳的磁场很弱,更多的粒子可以逃逸到太空;在飘带上方,太阳风的强度和速度不那么强烈。
太阳风的形成
1、太阳内部的聚变
太阳是一个巨大的等离子体,中心不断地爆发出氢核聚变,巨大的能量从中心不断地向太阳外围辐射,经过辐射层,对流层,就是太阳的大气层。
太阳光大气包括光球层,色球层和日冕层。从日冕中发出太阳风来。我们平时看不见日冕,只能用特别的望远镜或在太阳日全食的时候才能看见日冕,就是太阳边缘发出的闪光,那是由太阳高温高压喷射出来的气体。
该气体在太阳附近非常密集,温度高达百万度,能气化所有的东西。氢气和氦是太阳风的两种主要成分,它们也代表了太阳98%的化学组成,这并非巧合。当太阳温度极高时,大量氢原子和氦原子被分解,在强热的刺激下,电子开始从它们曾经绕着轨道运行的原子核上漂移。这样就形成了等离子体,也就是包含自由范围电子和它们留下的核混合物的物质相。这两种物质都有电荷:游离电子带负电,而废弃原子核带正电。
2、太阳风的内部构成
同样的道理,太阳风是由等离子构成的晕星,这种晕星位于太阳表面之上约2100公里处,尽管他距离太阳很远,但以太阳能量的标准来说,它是非常热的。日冕内部的温度可能会远高于110万摄氏度,所以这一层的温度要比位于其下方,即太阳表面的温度高出数百倍。
距离地表大约3200万公里,日冕的一部分变成了太阳风。太阳磁场削弱了组成日冕的快速运动的亚原子粒子的控制力。
于是,粒子开始改变自身的轨道,在电晕内部,电子和原子核以某种方式有序地运动。而且这些过渡原子在这样做后会变得更无规律,就像是冬天的风暴中的风暴一样。把电晕抛在一边,粒子就像太阳风一样。
太阳风对我们的影响
首先,这些高能量带电微粒相当于强剂量X射线甚至伽马射线照射,巨大的能量会直接对生命体产生刺激反应,使得构成生命体的物质结构发生断裂,严重者会影响到DNA的排列,产生化学性变异,非死即伤;
第二,强烈的太阳风会影响地球的磁场,引起磁暴现象。
第三,向地面电网、管道及其它大型建筑物输送强元电荷,影响输油、输气管线的安全运行;第四,卫星运行安全受到严重影响。
地球有一个磁场,它的两个极点位于北极和南极地区之上。太阳风接触这个场,它的带电粒子就会向这两个区域推进。在与风接触后,大气中的原子将充满能量,并发出令人着迷的极光。
太阳风在带给我们美丽的同时,对人造设备也有不小的影响。当太阳风强度很大时,卫星、GPS等设备将受到不同程度的影响。无论如何,人类都会想尽办法保护我们赖以生存的家园。并且我们会一直研究下去,找出解决的办法。
太阳风对地球有什么影响
北极光是太阳风对地球最具戏剧性的影响之一。太阳风袭击了地球周围的保护磁场—麦哲伦带,带电粒子辐射和磁性的变化产生了在北极和南极跳舞的光波。
太阳耀斑和太阳风的增强都会增加辐射水平,而辐射会对地球轨道上的卫星造成干扰,严重的太阳耀斑甚至可能会干扰地球上的电子设备和手机通信。
1989年,一场太阳风暴破坏了地球上的电力线和电子通讯。随着无线技术的普及,太阳耀斑对我们的影响不断增大,而太阳风的高峰也只会增加。
目前关于太阳风对地球温度的影响仍存在争议。太阳产生的热量使地球保持温暖且宜居,但当太阳能输出增加时地球也会变暖,太阳斑和太阳风都是太阳内部输出过程的副产品。
虽然更大的太阳风并不意味着地球会变得更热,但太阳活动的增强会使地球变得更热,这会导致地球变暖并增加太阳风的速度和密度。